Linux网络编程：五种I/O方式详解与TCP三次握手过程

本文将深入探讨Linux网络编程中的五种基本I/O方式，包括socket()函数的使用以及TCP连接的建立过程，针对IPv4、IPv6等协议簇和不同类型的套接字（如SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW和SOCK_PACKET）进行详细介绍。 首先，socket()函数是网络编程的核心入口，它在Linux中用于创建一个新的套接字。该函数的原型为`int socket(int family, int type, int protocol)`，其中`family`参数表示协议簇，通常使用AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6）来指定网络地址类型；`type`定义套接字类型，例如SOCK_STREAM用于TCP连接，SOCK_DGRAM适用于UDP数据报；`protocol`可选，通常设置为0，让内核自动选择合适的协议，如IPPROTO_TCP或IPPROTO_UDP。 在TCP连接的建立过程中，客户端和服务器通过三次握手完成连接。第一阶段，客户端通过`connect()`函数发起连接请求，发送带有SYN（同步）标志的数据包到服务器，进入SYN_SEND状态。第二阶段，服务器收到SYN后回应一个SYN+ACK（同步和确认）包，进入SYN_RECV状态。第三阶段，客户端接收服务器的SYN+ACK后，发送ACK（确认）响应，双方完成三次握手，连接建立成功，进入ESTABLISHED状态。 此外，文章还提及了TCP连接的IP伪造问题，这是一种网络安全威胁，攻击者可能会尝试改变数据包的源IP地址，以混淆通信双方。当客户端A发送SYN（序列号M）到服务器B时，B回应SYN（序列号N，确认号M+1）。如果A试图伪造源IP，B会检测到异常并拒绝连接。 通过了解这些概念，网络编程者可以熟练地运用socket API进行各种网络通信，包括处理不同类型的套接字，理解TCP连接的建立流程，以及应对可能的安全威胁。在实际开发中，这些基础知识对于构建健壮的网络应用至关重要。